Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - Z88 - Axialsymmetrie
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Axial-symmetrische Volumen-Elemente (2D)
Anstatt eines Achtel-Zylinders genügt bei Ausnutzung von Symmetrie-Eigenschaft für den Gummipuffer auch ein Finite-Elemente-Netz in Form eines "unendlich" dünnen Tortenstücks:
- Für die Klasse der rotationssysmmetrischen Geometrie wurden spezielle Finite 2D-Elemente entwickelt.
- Axialsymmetrische Elemente sind 2D-Elemente zum Modellieren von Volumenkörpern, die in Bezug auf Geometrie, Last und Randbedingungen symmetrisch zur Z-Achse sind. Negative Y-Koordinaten sind nicht zulässig. Das 2D-Netz entspricht einer Profil-Skizze für das Erzeugen eines Rotationskörpers durch Drehung um die Z-Achse.
- Die "Dicke" dieser 2D-Elemente verläuft entlang eines Kreisbogens, dessen Länge proportional zum Abstand des Elements von der Z-Achse ist.
Planungsgeometrie auf Standard-Layer 0
Mit unserem Vorwissen entwickeln die sehr einfache 2D-Geometrie inkl. der Elementstruktur mit allen Knoten direkt im AutoCAD:
- Wir können die Vernetzung nun wesentlich feiner gestalten, als bei dem strukturierten 3D-Hexaedernetz (z.B. 200x300 für die Gummihülse), weil das 2D-Netz wesentlich ressourcensparender ist.
- Die Stahlscheibe ist angepasst an die Gummihülse mit möglichst wohlproportionierten Elementen zu vernetzen.
- Am Innenrand der Stahlscheibe sollte die Vernetzung am dichtesten sein.
- Hinweis: Die geforderte Netzstruktur ist im nebenstehenden Bild zu erkennen, wobei die Teilung in der Gummihülse um den Faktor 20 gröber gewählt wurde, damit man noch etwas erkennt.
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